(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記改善評価継続処理部における前記改善シナリオデータの適用回数をカウントする改善シナリオ適用回数カウント処理部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の生産計画改善支援システム。
前記改善評価継続処理部における前記改善シナリオデータによる改善効果あり回数をカウントする効果有り回数カウント処理部を有することを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の生産計画改善支援システム。
前記改善評価継続処理部により、改善効果有りとされる改善シナリオデータを報知する計画見直し推奨報知部を有することを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の生産計画改善支援システム。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本明細書において、マスタデータとは、企業内データベースなどで、業務を遂行する際の基礎情報となるデータのことを指す。例えば、生産工程においては、作業工程テーブル、工程設備テーブル、設備テーブルなどを含み、生産能力に関連するデータである。
【0022】
以下、本発明の一実施の形態による生産計画改善支援技術について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0023】
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態による生産計画修正(見直し)支援システムのうち、各処理部の一構成例を示す機能ブロック図である。
図2は、
図1に対応し、本実施の形態による生産計画改善支援システムにおける、機能(処理)−データの関係を示す機能−データ関係図である。
図3は、生産計画改善支援処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
【0024】
また、
図4Aから
図4Fまでは、本実施の形態による生産計画改善支援システムにおいて利用される各種データ(テーブル)の一例を示す図である。
【0025】
図1に示すように、本実施の形態による生産計画改善支援システムAは、一般的に知られている生産実績収集システムBからの生産実績データを取得する生産実績データ取得部1と、生産実績データに基づいて、生産能力に関連し業務を遂行する際の基礎情報となるマスタデータを修正するマスタデータ修正部3と、生産シミュレーションを行う生産シミュレータ5と、納期遵守、日毎の生産量等の生産の指標となる生産指標値を算出する生産指標算出部7と、現在と将来の生産指標を評価する生産指標評価部11と、を有する。
【0026】
生産指標評価部11は、改善シナリオを適用した際には、改善シナリオの評価を行う改善シナリオ評価部11aとして機能する。第1の生産指標値>第2の生産指標値である場合において、マスタデータ修正部3により、マスタデータを、とりうる改善シナリオデータに基づいて改善シナリオ適用部3aにより適用して修正した改善マスタデータを作成し、改善マスタデータを適用して、生産シミュレータ5により第2の生産シミュレーションを行い、第2の生産シミュレーションに基づいて得られる改善予定の生産指標値を生産指標算出部7により求める処理を継続的に実行する。この一連の処理は、改善評価継続処理の要否の判定に基づいて継続される。
【0027】
さらに、生産計画改善支援システムAの処理部としては、改善評価ループ(継続処理)を終了するか否かを判定する改善評価ループ終了判定部13と、改善シナリオ適用回数カウント部14と、生産計画を改善できる目処が立った場合に計画見直しを提案する計画見直し推奨報知部15を有する。
【0028】
本実施の形態による生産計画改善支援システムの
図1に示した各機能と、各種データベースとは、例えば、
図2に示すように互いに関連している。
【0029】
まず、各種データ(テーブル)の一例について説明する。
図4Aから
図4Cまでは、マスタデータDB23に格納されたマスタデータの一構成例を示す図である。
図4Aに示すマスタデータは、作業工程テーブルに記載されたマスタデータである。作業工程テーブルは、製造品目毎の作業工程順序、工程コード(工程ID)、工程の標準作業時間(ST(秒/単位個数))、を有する。例示的に示すように、同じ品目コードITEM01にも、工程順が1から3まで定められており、それぞれに固有の工程コードPRC001からPRC003までが割り当てられている。また、それぞれの異なるSTが設定されていても良い。
【0030】
次いで、品目コードITEM01とは異なる品目コードITEM02について、同様に、作業工程が定義されている。
【0031】
図4Bに示すマスタテーブルは、工程設備テーブルに記載されたマスタデータである。工程設備テーブルは、工程を実行可能な設備の一覧を定義している。例えば、工程コードと設備コードとの組から構成されている。
【0032】
尚、工程を実行可能な設備が複数ある場合は1つの工程コードに対して複数の設備コードを対応付け可能である(
図4Bの2行目、3行目参照)。
【0033】
また、複数の工程で利用可能な設備がある場合は,複数の工程コードに対して1つの設備コードを対応付け可能である(
図4Bの3行目、4行目参照)。
【0034】
図4Cに示す設備テーブルは、利用可能な設備の一覧と設備の属性情報を定義している。尚、この例では、設備の属性情報は、稼動時間(帯)である。「稼働時間」には、設備の1日の稼働可能時間を定義している。
【0035】
図4Dは、修正されたマスタデータ(修正版)DB25の構成例を示すテーブルであり、このテーブルについては、処理の説明とともに後述する。
【0036】
図4Eに示すオーダテーブル(オーダデータDB)31は、品目に対するオーダ(注文)の注文数量や納期などの情報が記載されたデータテーブルである。オーダテーブルは、注文コードと、品目コードと、数量と、納期とを有する。オーダテーブルの数量は、後述する生産シミュレーションにおける、作業時間を算出するために用いる「数量」である。オーダテーブルの納期が、後述する納期遵守率で、納期達成/未達成を判定するための納期となる。
【0037】
図4Fに示す実績テーブル21(実績データDB)は、各オーダ、工程の作業開始、終了時刻の実績情報が記載されたデータテーブルである。実績テーブルは、注文コードと、品目コードと、工程コードと、数量と、開始時間、終了時間とを有する。
終了時刻、開始時刻と数量から、後述する作業実績を算出することができる。
【0038】
次に、
図1の機能ブロック図と、
図2の機能−データ関係図と、
図3の生産計画改善支援処理の流れの一例を示すフローチャート図および、各データテーブルを参照しながら、詳細に説明する。尚、
図2では、生産指標算出部7と、生産評価判定部11とを、生産指標算出・評価判定部7,11として示している。
【0039】
まず、処理が開始され(Start)、一定時間毎に処理が繰り返し実行される。
まず、ステップS1において、生産実績データ取得部1が、生産実績収集システムB等から、例えば、
図4Fに示すような実績データ(例えば、
図2の実績データDB21内のデータテーブル)を取得する。
【0040】
ステップS2において、マスタデータ修正部3が、ステップS1で取得した実績データに基づいて、マスタデータを修正する。例えば、
図4Dに示すように、過去の一定期間の生産実績に基づいて、マスタデータのSTなど、生産能力に関わる値を修正する。例えば、現時点でのマスタデータが
図4D(a)であった場合に、
図4D(b)に示すような取得した現時点での生産実績例に基づいて、
図4D(c)に示すように、マスタデータを修正して、マスタデータ(修正版)25を作成する。STの修正方法としては、例えば、実績作業時間(
図4Fの終了時刻−開始時刻など)と数量とから、STの平均値を求めることで修正することができる。その他の代表値(統計値)として、中央値、最頻値などを用いても良い。いずれの値を用いれば良いかを、
図2の処理をそれぞれで行うことで決めるようにしても良い。
【0041】
ステップS3において、生産シミュレータ5が、第1の生産シミュレーションを行う。第1の生産シミュレーションは、修正したマスタデータ(修正版)25と現在までの実績情報を用いて、今後の生産状況のシミュレーションを実施するものである。
【0042】
図5は、第1の生産シミュレーションのイメージ図である。
図5に示すように、実績入力済みの作業の開始時刻(t
1)、終了時刻(=次工程の開始可能時刻t
3以前)は確定させる。すなわち、そして、現時点t
3からの予測を、実績データから求めたマスタデータ(例えば修正済みST)を用いて、工程コード毎の作業時間を予測する。この際、上記のように、
図4Eに示すオーダテーブル31と実績データ21とを参照する。例えば、オーダテーブル31の数量や納期を達成できるようにすることが目標となる。
【0043】
生産シミュレーション方法の一例としては、以下のように、ディスパッチングルール法を用いることができる。
1)作業の実施順序: ディスパッティング(優先順序付け)ルールを用いて決定する。
2)作業開始時刻=設備の空き時間、前工程の終了時間を考慮して決定する。
3)作業終了時刻=作業開始時刻+作業時間=作業開始時刻+(ST×数量)を考慮して決定する。
【0044】
図5で説明すると、実績から求めたSTを用いて作業時間を予測する場合には、
図4Cで定義され、
図5において、時間帯t
3−t
4、t
5−t
6、t
7−t
8で示される設備稼働可能時間帯内に作業が配置されるようにすれば良い。
【0045】
ステップS4において、生産指標算出部7が、ステップS3の第1の生産シミュレーションの結果に基づいて、現時点から先の第1の生産指標値(KP1_1)を算出する。生産指標は、生産指標DB33に格納する。
【0046】
生産指標の例としては、
図4Fを参照すると明らかなように、下記の納期遵守率、生産スループットなどを用いることができる。
【0047】
1)納期遵守率=(納期遵守オーダ数/対象オーダ数)
ここで、対象オーダ数は、生産シミュレーションの対象期間中に納期のあるオーダの数であり、納期遵守オーダ数とは、「対象オーダ」中で、納期までに全作業が完了したオーダの数である。
【0048】
2)生産スループット=(生産数量/期間日数)
ここで、生産数量は、対象期間中に作業が完了したオーダの数量の総和であり、期間日数は、シミュレーションの対象期間である。
【0049】
ステップS5において、生産指標評価部11が、第1の生産指標値を評価する。
図6は、第1の生産指標値の評価の一例を示すイメージ図である。
【0050】
生産指標の評価方法としては、生産実績に基づき,一定期間過去(期間T)から現在までの生産指標(基準生産指標値)を算出する(KP1_0)。
【0051】
生産シミュレーションの結果より、将来の期間Tの生産指標を算出する(KP1_1)。
【0052】
そして、KP1_0に比べてKP1_1の値が、AR1の矢印に示すように悪化している場合に(基準生産指標値>第1の生産指標値)、生産指標評価部11は、「生産指標が悪化している」と判定する。
【0053】
それ以外の評価方法としては、生産指標の種別ごとに閾値を設け、それより悪い場合に「生産指標が悪化」と判定しても良い。例えば、生産指標の例を「納期遵守率」、閾値を「90%」とした場合、シミュレーション結果の第1の生産指標値(KP1_1)が90%を下回る場合に「生産指標が悪化」と判定する。
【0054】
ステップS5において、「生産指標が悪化」しない(No)と判定された場合には、ステップS1に戻る。ステップS5において、「生産指標が悪化」する(Yes)と判定された場合には、ステップS6に進む。
【0055】
ステップS6において、改善シナリオ適用部3a(マスタデータ修正部3と同じでよい)が、マスタデータに改善シナリオを適用する。ここで、生産指標の悪化が予想される場合に対策として取りうる手段を「改善シナリオ」としてデータベース27内に定義しておく。
【0056】
改善シナリオの例としては、一日の設備稼働可能時間の延長(残業により作業の遅れを取り戻す)、代替設備や作業者の追加(作業可能な設備・人を増やし,作業の遅れを取り戻す)等が挙げられる。
【0057】
図7に示す改善シナリオの例としては、シナリオNo.1が、改善シナリオの適用条件が、納期遵守率<0.8であり、改善すべき対象マスタが
図4Cに示すような設備テーブルであり、修正内容が、例えば、「更新」(設備コード、稼動時間)を(RSC001、「9:00-20:00」)である。この場合の、改善シナリオの適用後の設備テーブルは、
図8(a)に示すようになる。
図4Cと比較すると、設備コードRSC001の作業時間が延長されている。
【0058】
或いは、シナリオNo.2が、改善シナリオの適用条件が、納期遵守率<0.7であり、改善すべき対象マスタが
図4Bに示すような作業可能(工程)設備テーブルであり、修正内容が、例えば、品目、工程、設備コードのうちの設備を追加する(RSC002、RSC003)。この場合の、改善シナリオの適用後の設備テーブルは、
図8(b)に示すようになる。
図4Bと比較すると、設備コードRSC003の設備が追加されている。
【0059】
ステップS7において、生産シミュレータ5が、ステップS6で適用された改善シナリオに基づいて生産シミュレータ5による第2の生産シミュレーションを行う。
【0060】
尚、適用条件としては「無し(全てのケースに適用)」、また複数条件の論理式(AND, OR)が定義できても良い。
1つのシナリオの修正内容に複数の項目(更新,追加)を定義できてもよい。
【0061】
また、予想結果(生産指標の悪化)に対して,適用条件が合致する改善シナリオが存在しない場合は,改善シナリオの評価を実施しないようにしても良い。これは、生産指標の悪化が軽微であり,必ずしも改善の必要が無い場合などが該当する。
【0062】
改善シナリオ例は、
図9に示すように、RSC001の1日の稼働可能時間を、
図9の9:00-17:00から9:00-20:00に延長するシナリオである。
【0063】
図10に示すように、
図5の実績から求めたマスタデータを用いた例から、改善シナリオを適用した第2のシミュレーションを行う。ここでは、PSC0001の1日の稼働時間を3時間延長している。
【0064】
ステップS8において、生産指標算出部7が、第2のシミュレーションの結果に基づいて、第2の生産指標値(KP1_2)を求める。
【0065】
ステップS9において、改善シナリオ評価部11aが、改善シナリオの評価を行う。
図11に示すように、現時点t
3を境にして将来の生産指標を求めた場合に、矢印AR2のように改善効果があると認められると、改善効果ありと判定される。
【0066】
図12に示すように、改善シナリオ適用回数カウント部14が、改善評価ループの中で改善シナリオの評価が実施(適用条件が合致)した回数を、「適用回数」としてカウントする。また、改善効果ありと判定された回数を「改善効果」としてカウントする。
【0067】
また、改善効果としては、(KP1_2/KP1_1)の統計値(平均値,中央値)などを用いても良い。
【0068】
「適用回数」、「改善効果」のカウント数は、任意の期間毎(例えば月次毎,四半期毎)に履歴として改善シナリオ評価DB35内に保存可能とする。
【0069】
また、改善シナリオ評価DB35に、
図12に示すように、改善ノウハウの蓄積を行うことができる。
【0070】
上記の改善シナリオの適用回数や改善効果の回数の計測により、生産実施中に発生しやすい事象、効果的な対策をノウハウとして蓄積できる。
【0071】
例えば、「適用回数」が大の場合には、シナリオで想定した適用条件の発生頻度が高いので、その状況の発生を未然に防ぐ措置を、<改善ノウハウ>として検討する必要がある。
【0072】
また、例えば、「効果あり回数/適用回数」が大の場合には、当該改善シナリオの有効性が高いと判断される。このような改善ノウハウは優れているため、他の生産ラインへの適用を検討する等の方策をとることができる。
【0073】
また、例えば、「効果あり回数/適用回数」の値が低い場合には、 <改善ノウハウ>として、他の改善方法の検討(改善シナリオの追加)が必等であるという示唆を得ることができる。
【0074】
ステップS11において、改善評価ループ終了判定部13が、複数の改善シナリオが存在する場合の改善評価ループの終了判定を行う。
【0075】
例えば、下記の1)、2)、3)の条件を満たした場合に、改善評価ループを終了する。
1)適用可能な全ての改善シナリオの評価が終わった場合
2)「改善効果あり」と判定されたシナリオ数が、(事前に設定した)N以上となった場合
3)適用評価を実施した改善シナリオ数が、(事前に設定した数)M以上となった場合。
【0076】
これらの場合において、改善シナリオの適用順序は例えば以下の通りある。
上記の2)、3)の場合に、改善効果のあるシナリオを発見する可能性を高める手段として、「効果あり回数/適用回数」、または、「効果あり回数」の値が大きいもの(当該生産ラインで有効と思われるシナリオ)から優先的に、適用評価を実施する。
【0077】
そして、ループ処理(ステップS6−S10)が終了するか否かを判定し、Yesの場合には、ステップS11に進む。Noの場合には、ステップS6に戻る。
【0078】
ステップS11においては、計画見直し推奨報知部15が、生産計画の見直しを推奨するための報知を行う。
図13は、この処理のイメージ図である。
【0079】
計画見直しにより生産指標の悪化が防止できる場合、計画見直し推奨報知部15が、計画見直し推奨をユーザに通知する。
【0080】
すなわち、悪化を防止できるKP1_1を上回るKP1_2を持つ改善シナリオが1つ以上見つかった場合には、現状を放置すれば生産指標が悪化する恐れがあるが、現在、改善シナリオを実施することで悪化を防止できる可能性が高い。
【0081】
ここで、通知手段は、画面表示、メールで通知等が可能である。画面表示としては、今後の予想(KP1_1)と,改善シナリオによる効果が把握できるよう、グラフ等を使って提示する。
【0082】
図13では、改善シナリオ1から3までを適用した場合のKP1の値が示されている。これより、改善シナリオにより生産指標の低下を防止できる場合又は、生産指標の低下を抑制できる改善シナリオを報知することができるようにすれば良い。
【0083】
前述のように、一定時間毎に、ステップS1からステップS11までの処理を繰り返す。
【0084】
以上の処理により、改善シナリオを適用すべきかどうか、いずれの改善シナリオが適切かどうかを、ユーザに自動的に通知することができる。
従って、生産計画を精度良く改善(修正)することができる。
【0085】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
本実施の形態においては、
図3の処理において、ステップS6からステップS10までループ処理を繰り返すことで、
図3のステップS4の第1の生産指標を算出し、得られた第1の生産指標基準と基準生産指標との関係がどのような場合にどのような改善シナリオを適用すれば良いかに関するデータを蓄積する改善シナリオ評価DB35を設ける。
【0086】
処理を繰り返すことにより統計的に求めた改善シナリオ評価DB35を参照することで、同様の条件であれば、同様の改善シナリオを適用すれば改善されること統計的に証明されている。そして、
図2、
図12の改善シナリオ評価DB35と、改善シナリオの例(
図7)とが、シナリオNoにより関連付けられている。
【0087】
従って、過去の履歴をもとに、改善シナリオの評価処理を省略し、すなわち、
図3の処理フローにおいて、例えば、改善シナリオの評価処理の継続的な実行処理(
図3のステップS5からステップS10)を省略し、
図2の改善シナリオ評価DB35(
図12)を参照するだけで、
図7に示した改善シナリオのうちの最適なものを含む少なくとも1の改善シナリオによる対象マスタと修正内容とを検索することができ、直接、ステップS11の計画見直し推奨報知(
図13参照)を行うようにすることもできる。
このようにすれば、処理の簡単化が可能である。
【0088】
上記の処理および制御は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)によるソフトウェア処理、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)によるハードウェア処理によって実現することができる。
【0089】
また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【0090】
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。
【0091】
また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【0092】
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
【0093】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。機能の少なくとも一部は、集積回路などのハードウェアで実現しても良い。